CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA Y HỌC GIẤC NGỦ, ẤN BẢN THỨ 2 (2026). CHƯƠNG 19. SINH LÝ BỆNH HỌC CỦA HỘI CHỨNG NGƯNG THỞ KHI NGỦ DO TẮC NGHẼN

CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA Y HỌC GIẤC NGỦ, ẤN BẢN THỨ 2 (2026)
(Fundamentals of Sleep Medicine, 2nd Edition)
Tác giả: Richard B. Berry, Mary H. Wagner và Scott M. Ryals. Dịch & chú giải: BS. LÊ ĐÌNH SÁNG.
Bản dịch được chia sẻ vì mục đích lan toả tri thức, hoàn toàn phi lợi nhuận. Nghiêm cấm thương mại hoá bản dịch này dưới bất kỳ hình thức nào.

CHƯƠNG 19. SINH LÝ BỆNH HỌC CỦA HỘI CHỨNG NGƯNG THỞ KHI NGỦ DO TẮC NGHẼN

Pathophysiology of obstructive sleep apnea
Richard B. Berry, MD, FAASM; Mary H. Wagner, MD, FAASM; Scott M. Ryals, MD, FAASM

Fundamentals of Sleep Medicine, Chapter 19, 344-369

BỆNH SINH CỦA TẮC NGHẼN ĐƯỜNG THỞ TRÊN

Hội chứng ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn (Obstructive Sleep Apnea – OSA) là một bệnh lý có tính không đồng nhất, cả về cơ chế cơ bản (kiểu nội sinh – endotypes) lẫn biểu hiện lâm sàng (kiểu hình – phenotypes). Mặc dù vậy, nhiều bác sĩ lâm sàng vẫn sử dụng thuật ngữ kiểu hình (phenotype) để chỉ chung cho cả cơ chế và biểu hiện lâm sàng. Chương này sẽ tập trung phân tích các cơ chế cơ bản. Kể từ khi Remmers và cộng sự công bố nghiên cứu mang tính bước ngoặt vào năm 1978, giới khoa học đã thực hiện một số lượng khổng lồ các nghiên cứu nhằm tìm hiểu bệnh sinh (pathogenesis) của tình trạng hẹp hoặc tắc nghẽn đường thở trên ở bệnh nhân mắc Hội chứng ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn. Nhiều yếu tố quyết định sự thông thoáng của đường thở trên (upper airway patency) trong khi ngủ (Bảng 19-1).

Mức độ quan trọng của những yếu tố này có thể thay đổi tùy theo từng cá nhân. Các yếu tố chính bao gồm giải phẫu đường thở trên không thuận lợi (nhỏ hoặc dễ bị xẹp), cơ đường thở trên đáp ứng kém (đối với các kích thích hóa học và áp lực âm), hệ thống kiểm soát thông khí mất ổn định (hệ số khuếch đại vòng phản hồi cao – high loop gain), và ngưỡng thức tỉnh thấp (low arousal threshold). Một ngưỡng thức tỉnh thấp có thể ngăn chặn các sự kiện hô hấp kéo dài, nhưng nó lại gây phân mảnh giấc ngủ và không cho phép cơ đường thở trên có đủ thời gian để tăng cường hoạt động nhằm ổn định đường thở. Các vi thức giấc (arousals) cũng có thể góp phần làm hệ thống kiểm soát thông khí thêm mất ổn định. Mặc dù béo phì là một yếu tố nguy cơ chính đối với Hội chứng ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn, chỉ có khoảng 50% bệnh nhân mắc bệnh này bị béo phì, và không phải tất cả những người béo phì đều bị ngưng thở khi ngủ. Một nghiên cứu xác định tần suất các kiểu nội sinh (endotypes) ở bệnh nhân mắc Hội chứng ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn cho thấy 36% bệnh nhân có sự giảm đáp ứng cơ đường thở trên, 37% có ngưỡng thức tỉnh thấp, và 36% có độ lợi vòng (loop gain) cao. Hơn nữa, 28% mang nhiều đặc điểm phi giải phẫu kết hợp. Đáng chú ý là 19% bệnh nhân có đường thở trên không bị xẹp, tương tự như ở những người khỏe mạnh. Giới chuyên môn nhận định các đặc điểm phi giải phẫu đóng vai trò quan trọng ở 56% bệnh nhân mắc bệnh. Chúng ta cũng cần nhận ra rằng các yếu tố kiểu nội sinh không hoạt động độc lập, do đó việc chỉ điều trị nhắm vào một yếu tố duy nhất có thể không mang lại sự cải thiện trên lâm sàng.

Bảng 19-1: Các Yếu Tố Quyết Định Sự Thông Thoáng Của Đường Thở Trên (Factors Determining Upper Airway Patency)

Kích Thước Đường Thở Trên Và Tính Dễ Xẹp

Hầu hết các bệnh nhân mắc Hội chứng ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn đều có đường thở trên nhỏ và dễ bị xẹp. Tuy nhiên, ở một số bệnh nhân, các yếu tố phi giải phẫu mới là nguyên nhân chính gây ra tình trạng ngưng thở khi ngủ. Trong các phần tiếp theo, chúng ta sẽ thảo luận về những đặc điểm của đường thở trên khiến bệnh nhân dễ mắc chứng ngưng thở khi ngủ, bao gồm kích thước và tính dễ bị xẹp (collapsibility). Trong hầu hết các nghiên cứu về đặc điểm đường thở trên, luôn có sự chồng lấp giữa bệnh nhân mắc Hội chứng ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn và người bình thường. Việc một bệnh nhân mang cả yếu tố giải phẫu và phi giải phẫu ở một mức độ nào đó là điều rất thường gặp.

Các Yếu Tố Giải Phẫu

Khoảng 50% bệnh nhân mắc Hội chứng ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn bị béo phì, và tình trạng béo phì có thể làm hẹp đường thở trên. Tuy nhiên, những bệnh nhân không béo phì vẫn có thể sở hữu đường thở trên hẹp về mặt giải phẫu. Các nhà khoa học đã nghiên cứu giải phẫu đường thở trên của bệnh nhân bằng cách sử dụng các phép đo sọ mặt (X-quang truyền thống), chụp cắt lớp vi tính (computed tomography – CT), chụp cộng hưởng từ tĩnh và động (magnetic resonance imaging – MRI), đo nhãn áp bằng cắt lớp kết hợp quang học (optical coherence tonometry), nội soi qua video (và xác định diện tích cắt ngang), và gần đây là kỹ thuật chụp ảnh ba chiều (3D). Một hạn chế quan trọng của hầu hết các nghiên cứu này là họ đánh giá bệnh nhân khi đang thức, trong khi trạng thái ngủ có thể làm thay đổi những kết quả đó. Hình dạng cũng như kích thước của đường thở trên có thể đóng vai trò rất quan trọng. Leiter đã đưa ra giả thuyết rằng một đường thở có trục dọc nằm ngang sẽ hưởng lợi nhiều nhất từ sự gia tăng kích thước theo chiều trước – sau. Tuy nhiên, các phân đoạn khác nhau của đường thở trên có thể mang hình dạng khác nhau, và các phát hiện có thể chỉ đúng với đoạn đường thở này nhưng lại không áp dụng được cho đoạn khác (ví dụ: đoạn hầu màn hầu so với đoạn hầu thanh quản).

Kết quả của các nghiên cứu không hoàn toàn nhất quán khi đánh giá kích thước hoặc hình dạng đường thở trên. Sự khác biệt này có thể do nhóm bệnh nhân được chọn nghiên cứu và các kỹ thuật thực hiện khác nhau. Hơn nữa, như đã lưu ý trước đó, gần như tất cả các nghiên cứu đều thực hiện khi đối tượng đang thức, trong khi kích thước hoặc hình dạng của đường thở trên có thể thay đổi trong lúc ngủ. Một số nghiên cứu cũng đã xác định những thay đổi về kích thước đường thở ở tư thế nằm ngửa so với tư thế nằm nghiêng. Các phát hiện có thể khác biệt ở những bệnh nhân mắc chứng ngưng thở khi ngủ phụ thuộc tư thế (chỉ số ngưng thở – giảm thở [Apnea-hypopnea index – AHI] khi nằm ngửa cao hơn gấp đôi AHI khi không nằm ngửa). Nhìn chung, bệnh nhân mắc Hội chứng ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn có xu hướng sở hữu đường thở trên nhỏ hơn so với những người bình thường có cùng cân nặng, nguyên nhân có thể do cấu trúc xương bao quanh nhỏ hoặc do sự gia tăng mô mềm (bao gồm cả mỡ) bao quanh đường thở.

Tóm lại, xương hàm dưới ngắn và nằm thụt lùi ra sau, xương hàm trên hẹp hoặc cấu trúc xương khẩu cái hẹp về hai bên, khẩu cái mềm hạ thấp kéo dài, lưỡi to (có dấu ấn răng trên lưỡi hoặc tăng mỡ ở lưỡi), khoảng cách từ xương móng đến mặt phẳng hàm dưới dài, nghẹt mũi, và thành hầu bên/mỡ vùng hầu họng dày đều là những yếu tố dẫn đến sự thu hẹp và xẹp đường thở trên trong khi ngủ. Trong khi một số nghiên cứu phát hiện ra hình dạng đường thở trên của bệnh nhân khác với người bình thường (hẹp hơn về chiều ngang), thì các nghiên cứu khác lại ghi nhận đường thở trên có hình dạng hẹp hơn theo chiều trước – sau. Một nghiên cứu so sánh các đặc tính thụ động của đường thở trên trong quá trình gây mê toàn thân ở người bình thường và ở bệnh nhân mắc bệnh đã phát hiện ra rằng đường thở trên của bệnh nhân hẹp hơn và dễ xẹp hơn. Mặc dù một số bệnh nhân có lớp đệm mỡ cạnh hầu lớn, lượng mỡ ở lưỡi cũng đóng vai trò rất quan trọng. Wang và cộng sự đã phát hiện ra rằng sự cải thiện của chỉ số AHI sau khi giảm cân có liên quan mật thiết đến việc giảm bớt lượng mỡ ở lưỡi.

Hình 19-1: (Bảng trên) Luồng khí bình thường không có sự giới hạn luồng khí. Dạng sóng hít vào có hình tròn. (Bảng dưới) Một ví dụ về sự giới hạn luồng khí. Xuất hiện một đường bình nguyên (luồng khí không đổi) trong khi áp lực dẫn động qua đường thở tiếp tục tăng lên. Sự chênh lệch áp suất qua đường thở trên tăng từ A đến B (áp lực trên thanh môn âm hơn), nhưng luồng khí không tăng. Lực cản hiệu dụng (sự chênh lệch áp lực/luồng khí) đã tăng lên dựa trên mức luồng khí không đổi đi kèm với áp lực trên thanh môn âm hơn (áp lực dẫn động cao hơn).

Sự Giới Hạn Luồng Khí

Luồng khí đi qua hầu họng thể hiện nhiều mức độ giới hạn khác nhau trong khi ngủ. Sự giới hạn luồng khí hít vào được định nghĩa là sự gia tăng chênh lệch áp suất qua đường thở trên (áp lực trên thanh môn và áp lực trong lồng ngực âm hơn) mà không đi kèm với sự gia tăng tương ứng về lưu lượng dòng khí (Hình 19-1). Mối quan hệ giữa áp lực và luồng khí này trong kỳ hít vào thường do sự co hẹp của một đường thở trên giảm trương lực (hypotonic) nhằm đáp ứng với sự mất trương lực cơ đường thở trên và áp lực trong lòng ống ngày càng trở nên âm hơn trong kỳ hít vào. Tuy nhiên, vào lúc bắt đầu giấc ngủ, áp lực trong lòng ống có thể chưa âm hơn và sự co hẹp đường thở có thể chủ yếu mang tính thụ động, đơn giản là do sự sụt giảm hoạt động của cơ đường thở trên.

Hình 19-2A thể hiện quá trình chuyển đổi từ lúc thức sang lúc ngủ. Hai nhịp thở đầu tiên không có biểu hiện giới hạn luồng khí, và luồng khí hít vào mang hình dạng tròn. Nhịp thở thứ ba, xảy ra sau khi bắt đầu giấc ngủ, bộc lộ sự giới hạn luồng khí với một lưu lượng không đổi trong khoảng thời gian mà áp lực hít vào (áp lực trên thanh môn) đang trở nên âm hơn (sự chênh lệch áp suất qua đường thở trên tăng). Lưu ý sự sụt giảm trong nỗ lực hít vào tại thời điểm bắt đầu giấc ngủ (độ võng áp lực trên thanh môn nhỏ hơn) và sự sụt giảm hoạt động của cơ cằm lưỡi (genioglossus – GG) (cơ đẩy lưỡi ra trước). Các nhịp thở sau đó có thể thể hiện sự gia tăng nỗ lực khi hệ hô hấp phản ứng với tình trạng tăng phân áp carbon dioxide động mạch (PaCO2) do thông khí suy giảm (thể tích khí lưu thông VT). Ở những bệnh nhân khác, sự giới hạn luồng khí xảy ra ngay khi bắt đầu giấc ngủ mà không có sự sụt giảm hay gia tăng nỗ lực hít vào. Trong hình này, MTA EMGgg là trung bình di chuyển theo thời gian của điện cơ đồ (electromyogram – EMG) cơ cằm lưỡi, và luồng khí được đo bằng máy phế dung (pneumotachograph) thông qua một mặt nạ trùm kín mũi và miệng. Hình 19-2B là một ví dụ khác về những thay đổi trong luồng khí, hoạt động của cơ GG, và áp lực thực quản tại thời điểm bắt đầu giấc ngủ (nhịp điệu trội phía sau/hoạt động sóng alpha ở đạo trình O2-M1 chấm dứt). Vài nhịp thở đầu tiên cho thấy sự giới hạn luồng khí, nhưng sau đó xuất hiện sự gia tăng nỗ lực hô hấp (các sóng võng áp lực thực quản) và gia tăng hoạt động cơ GG đi kèm với sự phục hồi luồng khí.

Hình 19-2: (A) Quá trình chuyển tiếp từ thức sang ngủ với việc mất đi kích thích thức tỉnh và giảm hoạt động EMG của cơ cằm lưỡi (GG) liên quan đến giới hạn luồng khí. Trong trường hợp này, độ võng áp lực trên thanh môn cũng giảm khi bắt đầu ngủ. MTA EMGgg là trung bình di chuyển theo thời gian của điện cơ GG; luồng khí được đo bằng máy phế dung qua mặt nạ trùm mũi miệng. (B) Quá trình chuyển tiếp từ thức sang ngủ với sự suy giảm hoạt động GG ban đầu (mũi tên hướng xuống) kèm theo giới hạn luồng khí. Tuy nhiên, theo thời gian, hoạt động GG tăng lên do được kích thích bởi động lực thông khí gia tăng, biểu hiện qua sự gia tăng độ võng áp lực thực quản (mũi tên hướng xuống tại vị trí 2). Áp lực đường thở trên ngày càng âm cũng giúp làm tăng hoạt động GG. Đã có sự cải thiện về luồng khí và hoạt động GG (mũi tên hướng lên tại vị trí 1). Luồng khí được đo bằng máy phế dung qua mặt nạ trùm mũi miệng.

Tính Dễ Xẹp Của Đường Thở Trên

Hầu họng không phải là một cấu trúc cứng nhắc và sức cản của hầu họng không cố định. Các đoạn không cứng nhắc của hầu họng có xu hướng xẹp hẹp lại khi đối diện với áp lực hít vào âm hơn (Hình 19-1). Ở những bệnh nhân mắc Hội chứng ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn, đường thở trên có thể thu hẹp tại nhiều vị trí (sau màn hầu, sau đáy lưỡi, và xẹp lan tỏa vào trong của thành hầu bên). Phân đoạn đường thở trên có diện tích mặt cắt ngang nhỏ nhất có thể thay đổi trong suốt chu kỳ hít vào. Các chuyên gia định nghĩa tính dễ xẹp của đường thở trên và xu hướng bị đóng lại thông qua áp suất đóng tới hạn của hầu họng (Pharyngeal critical closing pressure – PCRIT). Trị số PCRIT được xác định bằng cách áp dụng nhiều mức áp lực mặt nạ âm hoặc dương khác nhau và đo tốc độ dòng khí hít vào (Hình 19-3A).

Quá trình này bắt đầu bằng việc duy trì nhịp thở ổn định với một mức áp lực đường thở dương (áp lực duy trì) đi kèm với dòng khí bình thường và hoạt động cơ đường thở trên ở mức tối thiểu. Sau đó, kỹ thuật viên tiến hành vặn giảm áp suất đột ngột từ trạng thái ngủ ổn định ở áp lực duy trì để đo lưu lượng dòng khí ở mỗi mức áp lực được vặn giảm xuống (áp lực thấp dần). Dòng khí hít vào giảm khi áp lực mặt nạ giảm dần từ mức áp lực dương cao hơn (Hình 19-3B). Sau mỗi lần đo, mức áp lực đường thở dương liên tục (continuous positive airway pressure – CPAP) được khôi phục về áp lực duy trì, và sau khi giấc ngủ ổn định trở lại, tiếp tục hạ áp suất đột ngột xuống một mức CPAP khác. Kỹ thuật viên đo dòng khí ở các mức CPAP khác nhau dưới mức áp lực duy trì. Các giá trị áp lực mặt nạ và lưu lượng được vẽ lên đồ thị. Áp lực mặt nạ tại thời điểm lưu lượng bằng 0 chính là PCRIT (được xác định bằng cách ngoại suy đường hồi quy về mức lưu lượng bằng 0). Phương trình 19-1 thể hiện mối quan hệ giữa dòng khí và áp lực mặt nạ.

Vmax = (Pmask – PCRIT) / Rus (Phương trình 19-1)